仪器分析实验
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仪器分析试验讲义
(第二版)
授课人:李蓉
王小刚
西北大学化工学院食品科学系
2004年6月编制
实验一 邻二氮杂菲分光光度法测定铁
一.实验目的
1.了解752型紫外可见分光光度计的构造和使用方法。 2.掌握邻二氮杂菲分光光度法测定铁的方法。 (1)吸收曲线的测绘; (2)标准曲线的测绘; (3)未知样中铁含量的测定;
二.原理
图1-1 分光光度计光学系统图
1- 光源 2-进光狭缝 3,6-反射镜 4,7-透镜 5-棱镜 8-出光狭缝 9-比色皿 10-光电调节器 11-硒光电池 12-检流计
1.分光光度法及其测量的条件:分光光度法主要利用的是物质对光的选择性吸收,按照郎伯-比尔定律,在一定的线性范围内(即浓度范围内)找出吸光度A 与物质含量之间的定量关系。主要受显色条件和测量吸光度条件的影响,其中显色条件主要与显色剂的用量、介质的酸度、显色温度、显色时间以及干扰离子的消除等有关;而测量吸光度的条件则与入射波长λ、吸光度范围以及参比溶液等有关。
2.邻二氮杂菲-亚铁配合物:在显色前,首先用盐酸羟胺把Fe 3+离子还原为Fe 2+离子,其反应式如下:
-+++++++→⋅+Cl H O H N Fe HCl OH NH Fe 24222222223
在pH=2-9的条件下,Fe2+离子与邻二氮杂菲生成极稳定的橘红色配合物,其反应式如下:
N N Fe2+
该配合物的lgK
稳
= ,摩尔吸光系数ε
510
= ×104。
测定时,溶液酸度控制在pH=,以避免酸度过高导致反应速度过慢,酸度过低Fe2+离子水解,从而影响显色;此外,若溶液中存在着可与显色剂生成沉淀(Bi3+、Cd2+、Hg2+、Ag+、Zn2+)或有色配合物(Ca2+、Cu2+、Ni2+)的离子时,应注意它们的干扰作用。
三.752型紫外可见分光光度计的使用
1.打开电源开关,使仪器预热20分钟;
2.按“方式键”(MODE)将测试方式设置为吸光度方式;
3.按“波长设置”键(p,σ)设置想要的分析波长;
4.打开样品室盖,将盛有参比和被测溶液(约2.5 cm)的比色皿分别插入比色槽中,盖上样品室盖;
5.将参比溶液推入光路中,按“100%T”键调整零ABS;
6.将被测溶液拉入到光路中,此时显示器上所显示的是被测样品的吸光度值。四.试剂
10 μg/mL的铁标准溶液;10%的盐酸羟胺溶液;%的邻二氮杂菲溶液;1 mol/L NaAc溶液。
五.实验内容
1.吸收曲线的测绘:准确移取10 μg/mL铁标准溶液5 mL于50 mL容量瓶中,加入10%盐酸羟胺溶液1 mL,摇匀,稍冷,加入1 mol/L溶液5 mL和%邻二氮杂菲溶液3 mL,以蒸馏水稀释至刻度,在752型紫外可见分光光度计,用比色皿以蒸馏水为参比溶液,用不同的波长从570 nm开始到430 nm为止,每隔10或20 nm测定一次吸光度(其中从530-490 nm,每隔10 nm测一次)。然后以波长
为横坐标,吸光度为纵坐标绘制出吸收曲线,从吸收曲线上确定该测定的适宜波长。
2.标准曲线的测绘:取50 mL容量瓶6只,分别移取10 μg/mL铁标准溶液、、、和 mL于5只容量瓶中,另一容量瓶中不加铁标准溶液。然后各加1 mL 10% 盐酸羟胺,摇匀,经2 min后,再各加5mL 1 mol/L NaAc溶液及3mL %邻二氮杂菲,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀。在分光光度计上,用比色皿在最大吸收波长(510 nm)处,测定各溶液的吸光度。以铁含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
3.未知液中铁含量的测定:吸取5mL未知液代替标准溶液,其他步骤均同上,测定吸光度。由未知液的吸光度在标准曲线上查出5mL未知液中的铁含量,然后以每毫升未知液中含铁多少微克表示结果。
六.记录及分析结果
比色皿:光源电压:
(1)吸收曲线的测绘
波长/(nm)吸光度A
570
550
530
520
510
500
490
470
450
430
(2)标准曲线的测绘与铁含量的测定
试液编号标准溶液的量/mL 总铁含量/μg 吸光度
1 0 0
2 20
3 40
4 60
5 80
6 100
未知液
七.课堂提问
1.邻二氮杂菲分光光度法测定铁的原理、反应pH条件、用什麽控制酸度、加NH
OH-HCl的目的?
2
2.为什麽绘制吸收曲线?为什麽在最大吸收波长下测定?每改变 用参比液进行重新调零?
3.为什麽绘制标准曲线?如何绘制标准曲线?是否每测一点必须用参比液进行调零?
实验二 醋酸的电位滴定(间接电位法)
一.实验目的
1.掌握用酸碱电位滴定法测定醋酸的原理和方法。 2.学会用二阶微商法计算终点体积(V 终点)的方法。
3.学会用电位滴定法测定和计算HAC 电离常数的原理和方法。
二.原理
图2-1电位滴定仪器装置 1-滴定管 2-滴定池 3-指使电极
4-参比电极 5-搅拌棒 6-电磁搅拌器 7-电位计
1.二阶微商法计算终点体积(V 终点):在酸碱滴定的过程中,利用酸碱中和反应,随着滴定剂的不断加入,被测物与滴定剂发生酸碱中和反应,溶液的批pH 值不断变化。由加入滴定剂的体积V 和测得的pH 值,可绘制?2pH/?V 2-V 滴定曲线。根据等当点时,二阶微商值等于零,计算出滴定终点时所消耗的终点体积(V 终点)。 2.HAC 电离常数的测定:
醋酸在水溶液中的离解如下 -++⇔Ac H HAc
其离解常数 ]
[]
[][HAc Ac H K a -+⋅=